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基于反射强度的改进欧式距离聚类钢轨点云分割方法 被引量：2
1
作者 段晓峰 高伟伟 韩峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期114-121,共8页
线路点云数据结构化是深化专业计算与分析的技术前提。点云分割是点云数据结构化的基础。钢轨作为轮轨走行面,其空间位置的连续及平顺情况直接影响行车安全,因此轨道结构分割中,首先需对钢轨进行分割处理。针对传统欧式距离聚类中线路... 线路点云数据结构化是深化专业计算与分析的技术前提。点云分割是点云数据结构化的基础。钢轨作为轮轨走行面,其空间位置的连续及平顺情况直接影响行车安全,因此轨道结构分割中,首先需对钢轨进行分割处理。针对传统欧式距离聚类中线路全景点云数据遍历导致距离阈值难统一、难界定,造成分类过多不易查找,或人工选取初始点及调参带来的自动化程度不高的情况,提出基于反射强度的改进欧式距离聚类钢轨点云分割方法。在对轨道结构特性分析的基础上,采用布料滤波算法进行地面滤波,区分地面点与地物点,精简线路点云为轨道结构点云;融合点云反射强度属性,提出提取率概念,确定钢轨高反射强度区间,进行钢轨顶面点云预分割,进而以轨顶面预分割点作为初始点,根据钢轨断面轨头高和轨头宽构造对角线长度来计算距离阈值,由Kd-Tree找到小于轨头距离阈值的点进行欧式距离聚类,实现对轨头凸集点云的分割。多路段钢轨点云分割试验,精确率及召回率均大于90%,说明该方法可行有效。 展开更多
关键词 钢轨 点云分割 反射强度 欧式距离聚类
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基于法向量区域聚类分割的检测坑点云提取 被引量：1
2
作者 吴钰 马哈代 +3 位作者 郭俊 叶海波 杨兴国 姚强 《人民长江》 北大核心 2023年第10期113-118,共6页
利用三维激光扫描技术获取堆石坝检测坑表面点云,可以快速计算检测坑体积和堆石坝压实质量,但此技术的关键是从扫描点云数据中准确分割出目标检测坑。提出了一种基于法向量区域聚类分割的检测坑表面点云提取方法:首先通过局部密度法检... 利用三维激光扫描技术获取堆石坝检测坑表面点云,可以快速计算检测坑体积和堆石坝压实质量,但此技术的关键是从扫描点云数据中准确分割出目标检测坑。提出了一种基于法向量区域聚类分割的检测坑表面点云提取方法:首先通过局部密度法检测得到碾压面外部点P,剩余点则为内部点Q;然后以最小二乘法拟合外部点平面,得到拟合平面法向量与内部点法向量的夹角θ;最后以外部点P作为种子点,逐步扩大搜索区域,直至区域内存在θ大于阈值θ′,即可确定碾压面和检测坑表面的交界,精确提取出检测坑表面点云。利用MATLAB编程实现了检测坑表面点云数据的快速提取,并通过采集3类坝料的检测坑点云数据开展试验,验证了此方法的可行性。研究成果可为类似形状目标点云提取和堆石坝压实质量快速检测提供参考。 展开更多
关键词 堆石坝 检测坑 点云提取 法向量 区域聚类分割
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基于FPFH特征和模糊聚类的自适应点云压缩 被引量：4
3
作者 王艺楠 郝矿荣 杨焕宇 《电子科技》 2017年第11期73-77,80,共6页
针对三维激光扫描技术获取的点云数据存在大量冗余问题,文中提出了一种基于快速点特征直方图和模糊C均值聚类(FPFH-FCM)的点云压缩算法。利用FPFH特征在点云模型不同几何位置的分布差异,基于FCM算法自适应地将点云集合分为特征点集和非... 针对三维激光扫描技术获取的点云数据存在大量冗余问题,文中提出了一种基于快速点特征直方图和模糊C均值聚类(FPFH-FCM)的点云压缩算法。利用FPFH特征在点云模型不同几何位置的分布差异,基于FCM算法自适应地将点云集合分为特征点集和非特征点集。并建立压缩准则:对非特征点集进行较大比例的压缩,去除冗余点;对特征点集进行较小比例的压缩,尽量保留更多的特征点,以实现点云压缩。在对比试验中,分别使用提出的基于FPFH特征的点云压缩算法与基于曲率特征的点云压缩算法,对人体点云数据进行压缩,对比压缩后点云的曲面重建效果,同时使用原始点云与压缩后点云之间的Hausdorff距离作为压缩误差评价指标,结果证明,该压缩算法能够更好地保留重建模型的细节特征,具有更高的压缩精度。 展开更多
关键词 点云压缩 快速点特征直方图 模糊C均值聚类 泊松曲面重建 HAUSDORFF距离
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聚类与判别分析方法简介
4
作者 莫景林 王光汉 《林业调查规划》 1987年第1期22-28,共7页
一、概述近二十多年来,随着电子计算机技术普及应用,大大促进了应用学科的发展。其中,多元统计分析方法便是从数理统计分支出来的一门比较活跃的实用技术。此技术方法,虽然派生出来时间不很长,其在现代农业、地质勘探、考古、人类学、... 一、概述近二十多年来,随着电子计算机技术普及应用,大大促进了应用学科的发展。其中,多元统计分析方法便是从数理统计分支出来的一门比较活跃的实用技术。此技术方法,虽然派生出来时间不很长,其在现代农业、地质勘探、考古、人类学、生物测量、经济学,教育学、工业、医学、气候、物理、社会、水文、国家标准和误差分析等方面的应用。 展开更多
关键词 聚类法 定义 样本间 距离阵 判别分析方法 多元统计 数理统计
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基于百科词条的本体概念聚类方法研究 被引量：4
5
作者 于娟 曹晓 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期636-640,共5页
该文面向本体关系集合的自动构建,提出一种基于百科词条的本体概念聚类方法,用于发现领域概念之间的语义关系。在给定领域本体概念集合的条件下,该方法首先获取相关的百科词条并建立每一概念的向量模型,然后根据距离判别法进行概念聚类... 该文面向本体关系集合的自动构建,提出一种基于百科词条的本体概念聚类方法,用于发现领域概念之间的语义关系。在给定领域本体概念集合的条件下,该方法首先获取相关的百科词条并建立每一概念的向量模型,然后根据距离判别法进行概念聚类,得到概念间的相近关系。采用该方法对3个领域中的领域概念集合进行聚类,实验结果表明,该文方法比传统聚类算法有更好的聚类结果,有助于概念间关系的自动获取和领域本体自动构建。 展开更多
关键词 概念聚类 距离判别法 百科词条 本体概念 本体学习
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改进的k-均值算法在聚类分析中的应用 被引量：3
6
作者 顾洪博 张继怀 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期484-489,共6页
介绍了在聚类中广泛应用的经典k-均值算法,并针对其易受随机选择初始聚类中心和孤立点的影响的不足,给出了改进的k-均值算法。首先使用距离法移除孤立点,然后采用邻近吸收法对初始聚类中心的选择进行了改进。并做了改进前后的对比实验... 介绍了在聚类中广泛应用的经典k-均值算法,并针对其易受随机选择初始聚类中心和孤立点的影响的不足,给出了改进的k-均值算法。首先使用距离法移除孤立点,然后采用邻近吸收法对初始聚类中心的选择进行了改进。并做了改进前后的对比实验和应用。结果表明,改进后的算法比较稳定、准确,受孤立点和随机选择初始聚类中心的影响也有所降低。 展开更多
关键词 K-均值算法 初始聚类中心 距离法 孤立点
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基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法设计 被引量：11
7
作者 梁涛 韩峰 陈国栋 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2544-2551,共8页
三维激光扫描获取的既有铁路点云数据具有海量性、离散性等特点,难以从点云数据中快速提取线路参数。为此,结合现场实测数据,提出一种基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法。通过k-d树实现点云的快速搜索、查询和储存,利用... 三维激光扫描获取的既有铁路点云数据具有海量性、离散性等特点,难以从点云数据中快速提取线路参数。为此,结合现场实测数据,提出一种基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法。通过k-d树实现点云的快速搜索、查询和储存,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取的接触线分割构建出铁路缓冲区,进而通过平面格网法的粗提和多种约束条件下的精提实现了轨面点提取。对既有线路现场试验结果表明,轨面点提取的完整度c和准确度p均在93%以上,该方法能较好地实现钢轨轨面点云的快速提取。 展开更多
关键词 点云 轨面提取 K-D树 主成分分析 聚类法 缓冲区
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基于法向量和投影平面的点云特征提取方法 被引量：5
8
作者 贾丁凡 谢晓尧 刘嵩 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期84-88,共5页
三维点云特征的提取,对于三维模型的表示、理解和识别都起着重要的作用。为了提高点云特征提取的准确性和运算速度,提出了一种基于法向量和投影平面的特征提取方法。根据矢量分布和聚类的性质提取轮廓点,使用矢量偏转角和距离对特征点... 三维点云特征的提取,对于三维模型的表示、理解和识别都起着重要的作用。为了提高点云特征提取的准确性和运算速度,提出了一种基于法向量和投影平面的特征提取方法。根据矢量分布和聚类的性质提取轮廓点,使用矢量偏转角和距离对特征点进行排序,从而提取出点云特征。在ModelNet数据集和三维激光扫描的佛像密集点云上进行实验,结果表明,基于法向量和投影平面的特征提取方法对物体的表面轮廓具有较好的特征识别度,可以提取更多的有效特征点,运行时间较短,运算效率较高。 展开更多
关键词 三维模型 点云 特征提取 聚类 法向量
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基于改进欧式聚类的激光雷达目标检测 被引量：18
9
作者 王凯歌 冯辉 +1 位作者 徐海祥 胡勇 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2021年第5期919-924,共6页
针对传统欧式聚类算法对距离阈值敏感,易造成聚类目标过分割或欠分割的问题,提出了一种改进后的欧式聚类算法.改进后的算法针对合理的大距离阈值,在传统的欧式聚类搜索过程中,对聚类目标和干扰目标的激光点设定不同的激光点权值,去除搜... 针对传统欧式聚类算法对距离阈值敏感,易造成聚类目标过分割或欠分割的问题,提出了一种改进后的欧式聚类算法.改进后的算法针对合理的大距离阈值,在传统的欧式聚类搜索过程中,对聚类目标和干扰目标的激光点设定不同的激光点权值,去除搜索过程中干扰目标的激光点,较好地解决了大距离阈值聚类时目标的欠分割问题.同时,以大距离阈值避免了聚类目标的过分割现象.仿真结果表明,改进后的欧式聚类算法在一定范围的大距离阈值区间内都有较好的聚类效果,降低了传统欧式聚类算法距离阈值选取的难度. 展开更多
关键词 三维点云 欧式聚类 目标检测 距离阈值
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机载激光雷达人工林单木分割方法比较和精度分析 被引量：34
10
作者 李平昊 申鑫 +1 位作者 代劲松 曹林 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期127-136,共10页
【目的】研究分水岭算法、四次多项式拟合法和基于点云的距离判别聚类法对人工林单木分割的适用性,分析3种方法对人工林单木分割的精度,探索进行单木分割时3种方法关键参数的最优选择。【方法】结合地面实测数据和目视解译方法,计算单... 【目的】研究分水岭算法、四次多项式拟合法和基于点云的距离判别聚类法对人工林单木分割的适用性,分析3种方法对人工林单木分割的精度,探索进行单木分割时3种方法关键参数的最优选择。【方法】结合地面实测数据和目视解译方法,计算单木探测率、准确率和F得分,比较分水岭算法、四次多项式拟合法和基于点云的距离判别聚类法的单木分割精度,并通过改变栅格化冠层高度模型(CHM)的分辨率及调整基于点云的距离判别聚类法的距离阈值,分别对3种方法进行单木提取效果的敏感性分析。【结果】1)分水岭算法、四次多项式拟合法和基于点云的距离判别聚类法对人工林单木总体分割精度较高(F=0.76～0.83); 2)对于"复杂林型"样地,基于点云的距离判别聚类法的分割精度最高(F=0.78),优于分水岭算法(F=0.74)和四次多项式拟合法(F=0.53);对于"中等复杂林型"样地,基于点云的距离判别聚类法的分割精度最高(F=0.89),优于分水岭算法(F=0.84)和四次多项式拟合法(F=0.75);对于"简单林型"样地,基于点云的距离判别聚类法(F=0.89)、分水岭算法(F=0.89)和四次多项式拟合法(F=0.93)的分割精度都较高; 3)敏感性分析结果表明,当CHM分辨率为0.5 m×0.5 m时,分水岭算法和四次多项式拟合法的分割精度最高;当基于点云的距离判别聚类法的距离阈值近似样地平均冠幅半径时,其分割精度最高。【结论】对多种类型样地进行单木分割,体现了分水岭算法、四次多项式拟合法和基于点云的距离判别聚类法对人工林单木分割的适用性;结合多种类型样地充分评估并比较了3种方法对人工林单木分割的精度;通过对3种方法进行敏感性分析,阐述了进行单木分割时关键参数的最优选择。 展开更多
关键词 LiDAR 人工林 单木分割 分水岭算法 四次多项式拟合法 基于点云的距离判别聚类法
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